[发明专利]一种含碳纳米管的导电复合纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种含碳纳米管的导电复合纤维，其特征是：所述的导电复合纤维中包含碳纳米管、分散剂聚合物和基体聚合物，所述的碳纳米管均匀地镶嵌在分散剂聚合物和基体聚合物中，形成导电网络；所述的碳纳米管含量为3.0~8.0wt.%；分散剂聚合物含量为3.0~40.0wt.%；基体聚合物含量为94.0~52.0wt.%；

所述的碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；

所述的分散剂聚合物为同时含有苯环和腈基的聚合物，为苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物或聚芳醚腈；

所述的基体聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚甲醛、聚酯或聚酰胺。

2.如权利要求1所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维，其特征在于，所述的含碳纳米管的导电复合纤维的电导率为2.1×10^-4~8.0×10^-2S/cm，断裂强度为2.20~6.20cN/dtex。

3.如权利要求1所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维，其特征在于，所述的碳纳米管直径和长度分别为0.75~30nm和0.1~50μm。

4.如权利要求1所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维，其特征在于，所述的分散剂聚合物的熔融指数为2.0~10.0g/10min。

5.如权利要求1所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维，其特征在于，所述的基体聚合物的熔融指数为3.0~80.0g/10min。

6.根据权利要求1所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维的制备方法，其特征是：按比例将碳纳米管、分散剂聚合物树脂切片和聚合物切片混合搅拌，用双螺杆挤出机将其熔融、过滤、纺丝、冷却成型、拉伸和热定型制备得到导电复合纤维；

所述的碳纳米管含量为3.0~8.0wt.%；分散剂聚合物含量为3.0~40.0wt.%；基体聚合物含量为52.0~94.0wt.%；

所述的双螺杆挤出机的转速为35~200rpm，压力为25~180kg/cm²，双螺杆加温区域中一区温度为190~305℃，二区温度为190~305℃，三区温度为190~305℃，四区温度为200~315℃；

所述的纺丝速度为450~4200m/min。

所述的拉伸工艺为：热盘温度为60~110℃，热板温度为115~165℃；拉伸倍率为1.5~6.0倍，牵伸速率为80~250m/min。

7.如权利要求6所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；所述的碳纳米管直径和长度分别为0.75~30nm和0.1~50μm。

8.如权利要求6所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的分散剂聚合物为同时含有苯环和腈基的聚合物，为苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物或聚芳醚腈；所述的分散剂聚合物的熔融指数为2.0~10.0g/10min。

9.如权利要求6所述的一种含碳纳米管的导电复合纤维的制备方法，其特征在于，所述的基体聚合物为聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚甲醛、聚酯或聚酰胺，所述的基体聚合物的熔融指数为3.0~80.0g/10min。